Молчанов (ответы) / 19. Технология уплотнения сигнала в волоконно-оптических линиях связи.
.docx -
Технология уплотнения сигнала в волоконно-оптических линиях связи
Такого впечатляющего результата удалось достичь за счет перехода к методу частотного уплотнения сигнала. Большинство линий в мире использует метод временного уплотнения сигнала(см.рисунок 9), при котором несколько электрических сигналов передаются в волокно последовательно, один за другим из каждого канала.
Рис.9 Временное уплотнение
К сожалению, скорость такого метода принципиально ограничена - при модуляции лазера это 1 Гбит/сек, при использовании внешнего модулятора 10 Гбит/сек. Но переход за пределы 10 Гбит/сек в такой системе представляется затруднительным как из-за сложности оптических компонент, так и из-за проблем с разработкой электроники, работающей на таких частотах.
Оказалось, что более перспективным способом решения этой проблемы является использование метода частотного уплотнения(см.рис. 10).
Рис.10 Частотное уплотнение
Суть этого метода в том, что в волокно вводятся несколько сигналов разной длины волны, лучей "разного цвета", каждый из которых несет свой сигнал, и эти сигналы никак между собой не взаимодействуют. Таким образом, введя 100 сигналов со скоростью передачи 10 Гбит/сек каждый, получим суммарную скорость передачи 1000 Гбит/сек.
Однако для реализации этого метода необходимо быть уверенным, что передаваемые сигналы не искажаются, и что сигналы с разными частотами не взаимодействуют между собой.
При подходе под названием мультиплексирование по длине волны (Wavelength Division Multiplexing, WDM) свет с разными длинами волн от нескольких лазеров передается по одному световоду. WDM работает следующим образом. Источники данных посылают эти волны света мультиплексору, а он уплотняет их для передачи по одной линии. WDM разбивает оптический спектр на каналы, каждый с различной длиной волны.
Оптические усилители, обычно находящиеся на расстоянии десятков километров друг от друга, усиливают все волны одновременно. Наконец, сигналы приходят на демультиплексор, разделяются и отправляются получателям (см. Рисунок 6.)
Рис.6. Организация потока данных в WDM.
Организация потока данных в WDM довольно проста. Свет с разными длинами волн объединяется и передается по одной оптической линии. Усилители обеспечивают непрерывность сигнала, который в конце концов разделяется и отправляется конечным адресатам.
Другие виды оборудования для WDM - это волоконно-оптические фильтры для выборочной передачи конкретного диапазона волн, а также ретрансляторы, функционирующие как приемно-передающие системы.